A tikslas ląstelės membrana yra atskirti ląstelės turinį nuo išorinės aplinkos. Kadangi gyvenimas vystėsi vandeninėje (dar vadinamoje vandeningoje) aplinkoje, ląstelės egzistuoja vandenyje ir juose yra vandens. Kadangi vanduo ir riebalai / aliejus gerai nesimaišo, tuo remiantis atsirado membranos.
Šiame įraše mes tiksliai apžvelgiame, kas yra trilamininė ląstelių membrana, kodėl formuojamas trilamininis modelis ir ką ląstelių membranos struktūra veikia ląstelėms.
Hidrofobinės / nepolinės molekulės vs. Hidrofilinės / polinės molekulės
Didelės molekulės, beveik vien iš anglies ir vandenilio atomų, vadinamos nepolinėmis arba hidrofobinėmis, „vandens nebijančiomis“ molekulėmis. Juos sudaro riebalai, aliejai, vaškai ir kiti lipidai, kai jie dedami į vandenį, jie linkę susikaupti ir sudaryti riebius lašelius.
Molekulėse, kuriose yra cheminių grupių, yra deguonies, azoto ir fosforo atomų, yra išskirta daug teigiamų ir neigiamų krūvių, t. Y. Jie yra poliniai. Būdami poliarūs, jie gerai maišosi su vandeniu, kuris taip pat yra poliarinis, todėl jie vadinami hidrofiliniais arba „vandenį mylinčiais“.
Fosfolipidai: amfifilinės molekulės tipas
Amfifilinis terminas reiškia molekulę, kuri turi ir hidrofobinių, ir hidrofilinių savybių. Klasikinis tokios molekulės pavyzdys yra fosfolipidas. Fosfolipido pagrindas yra glicerolis, turintis tris anglies atomus, prie kurių kitos molekulės gali būti sujungtos alkoholio grupėmis (esterio jungtis, chemine terminologija).
Kai daugiausia anglies ir vandenilio atomų grandinė, vadinama riebalų rūgštimi, yra sujungta su viena ar daugiau iš trijų glicerolio padėčių, molekulė vadinama gliceridu. Jei yra trys tokios riebalų rūgštys, tai yra trigliceridas, kuris yra labai hidrofobiškas. Kai yra dvi tokios riebalų rūgštys, tai vadinama digliceridu. Tačiau, jei trečioji padėtis yra sujungta su chemine grupe, vadinama fosfatu, molekulė vadinama fosfolipidu.
Savo ruožtu fosfolipido fosfatų grupė gali būti prijungta prie kito cheminio vieneto, kuris gali būti labai poliarinis. Šis elementas, žinomas kaip polinė molekulės galva, gerai maišosi su vandeniu, o iš dviejų riebalų rūgščių pagaminta molekulės uodega yra labai hidrofobinė. Ląstelės membranos struktūra susidaro dėl skirtingų fosfolipidų dalių.
Fosfolipidų tipai
Nors visi fosfolipidai susideda iš hidrofobinės uodegos, pagamintos iš riebalų rūgščių, ir poliarinės galvos, jos skiriasi pagal tipo ilgį riebalų rūgščių grandinės uodegoje ir poliarinio elemento komponentas, prijungtas prie fosfatų grupės galva. Vienas iš fosfolipidų klasės pavyzdžių yra fosfatidilcholinai, kuriuose cheminė grupė cholinas yra poliarinis elementas, prijungtas prie fosfato.
Fosfolipidų sintezė
Fosfolipidų sintezė vyksta ląstelių citoplazmoje šalia membranos, vadinamos endoplazminiu tinklu (gyvenimo dalijime, žinomame kaip eukariotai). Endoplazminis tinklas yra padengtas fermentais, kurie fosfolipidus sujungia pūslelių viduje. Vėliau šios pūslelės atsikrausto nuo endoplazminio tinklo ir pereina į ląstelės membraną, kur nusėda fosfolipidus ir susidaro ląstelės membranos struktūra.
Trilaminarinių ląstelių membranos susidarymas
Jei fosfolipidų yra nedaug, uodegos susirenka su uodegomis lauke, formuodamos micelę, rutulį su hidrofiliniu lauke vandenyje ir hidrofobišką vidų. Jei padidėja fosfolipidų tūris, susidaro membranos. Ląstelės membrana yra žinoma kaip trilamininė ląstelių membrana arba trilamininis modelis, nes ji susideda fosfolipidų hidrofobinių uodegų sluoksnio, įspausto tarp dviejų hidrofilinių galvučių sluoksnių.
Tačiau dažnai jis vadinamas dvisluoksniu, nes jis yra sudarytas iš dviejų fosfolipidų rinkinių. Kiekvienas fosfolipidas susideda iš hidrofobinės uodegos ir hidrofilinės galvos, kad galėtų pabėgti iš vandeningo daugelio fosfolipidų uodegos išsirikiuoja ir susiduria su antrojo panašaus sluoksnio uodegomis. molekulės. Taigi vienas hidrofilinių galvučių sluoksnis tampa ląstelės membranos išorine dalimi, o kitas hidrofilinių galvučių sluoksnis tampa ląstelės membranos vidumi.
Trilamininiame modelyje aprašytas tas pats darinys, tačiau teigiama, kad „išorinės“ hidrofilinės galvos grupės kiekvienas yra sluoksnis, o vidinės hidrofobinės uodegos grupės yra sluoksnis, todėl trys skiriasi sluoksniai.